طريقة تجديل سول للتعامل مع الشعر الكثيف أثناء التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة: عنوان للتحيز المحتمل في تحفيز الدماغ
Summary
يبدو أن نوع الشعر الشائع في الأقليات الممثلة تمثيلا ناقصا تاريخيا يتداخل مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS). هنا نصف طريقة تجديل الشعر (تقنية تجديل سول) التي تعمل على تحسين TMS.
Abstract
التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) هي تقنية تستخدم بشكل متكرر في علم الأعصاب للأغراض العلاجية والبحثية. يقدم TMS خدمات طبية مهمة مثل علاج الاكتئاب الشديد وهو أمر حيوي في كل منشأة بحثية تقريبا. نظرا لأن TMS يعتمد على وضع فروة الرأس ، يعتقد أن الشعر يؤثر على الفعالية لأنه يختلف المسافة إلى الموقع المستهدف. علاوة على ذلك ، يفترض أن قوام الشعر وطوله الذي يظهر في الغالب في الأشخاص القاصرين قد يشكل تحديات كبيرة لجمع بيانات عالية الجودة. هنا ، نقدم بيانات أولية توضح أن TMS قد يتأثر بالشعر ، لا سيما في المجموعات الأقلية الممثلة تمثيلا ناقصا تاريخيا.
يتم تقديم نهج تجديل Sol هنا كتقنية سهلة التعلم وسريعة التنفيذ تقلل من التباين في TMS. بالمقارنة مع تسعة مشاركين ، وجد أن طريقة Sol زادت بشكل كبير من قوة واتساق الجهد الحركي (MEP) (p < 0.05). من خلال إزالة حاجز الشعر المادي الذي يعيق الاتصال المباشر للملف بفروة الرأس ، يعزز نهج Sol توصيل TMS. نتيجة لذلك ، زادت سعة ذروة MEP ومنطقة MEP تحت المنحنى (AUC). في حين أن هذه البيانات أولية ، إلا أنها خطوة مهمة في معالجة التنوع في علم الأعصاب. يتم شرح هذه الإجراءات للخبراء غير الجديلة.
Introduction
تتضمن أبحاث علم الأعصاب ، بطبيعتها ، تحولات نموذجية وابتكارات لفهم وظائف المخ والإعاقات العصبية والاضطرابات النفسية1. على الرغم من التقدم الكبير ، فقد فشل تخصص علم الأعصاب في بعض الجوانب. على سبيل المثال ، توجد تفاوتات عرقية ، سواء في عدد الباحثين ، ولكن أيضا في تمثيل الموضوعات والمرضى في البحث. العديد من الأشخاص الممثلين تمثيلا ناقصا من مجموعات الأقليات غائبون عن التجارب والدراسات السريرية2. أشارت 5 منشورات فقط من أصل 81 مقالة EEG قائمة على فروة الرأس تمت مراجعتها من قبل الأقران من سبتمبر إلى أكتوبر 2019 على وجه التحديد إلى وجود عينة تضمنت أفرادا قاصرين. علاوة على ذلك ، أظهرت الدراسات الحديثة أن الأفراد من مجموعات الأقليات الممثلة تمثيلا ناقصا غالبا ما يتم تشخيصهم بشكل خاطئ أو فشلوا في الثقة بالباحثين. وجد Assari et al. أن مجتمع الرعاية الصحية ، وتحديدا نصف طلاب الطب البيض والمقيمين ، يعتقدون أن الأمريكيين من أصل أفريقي لديهم بشرة أكثر سمكا من البيض ، مما أثر على حكمهم الطبي واستراتيجيات العلاج 3,4. ونظرا لعدم وجود بيانات من المشاركين من الأقليات، فإن نتائج البحوث أقل قابلية للتعميم وتظهر تفاوتات بالنسبة للأقليات. للتأكد من أن مجتمع التجربة يمثل المرضى الذين سيستخدمون الدواء أو المنتج الطبي وأن النتائج قابلة للتعميم ، يجب أن تشمل التجارب السريرية مجموعة متنوعة من المشاركين5.
من الأمور التي تهم علم الأعصاب القائم على فروة الرأس الشكل المميز والسمك والتصميم والكثافة التي غالبا ما تظهر في شعر الأقليات الممثلة تمثيلا ناقصا. شكل البصيلات ، على سبيل المثال ، هو إحدى الميزات التي تجعل الشعر الأفريقي مميزا. يأتي الشعر الأفريقي من بصيلات أصغر وأكثر بيضاوية الشكل ومسطحة بينما بصيلات الشعر القوقازية والآسيوية أكثر دائريةوكبيرة 6. عندما تغسل الأقليات شعرها ، فإنه يتجعد ، مما يسبب صعوبات للباحثين في تجاربهم. ينصح مجموعات الأقليات في بعض الأحيان بغسل وفرد شعرهم باستخدام منتجات الشعر قبل القدوم للتصوير القائم على فروة الرأس ، ولكن القيام بذلك يمكن أن يكون له تأثير على دقة البيانات. البيانات مشوهة لأن عددا أقل من المشاركين من مجموعات الأقليات سيتطوعون وقد يتم تجاهل البيانات الواردة منهم لكونها أقل جودة. علاوة على ذلك ، نظرا لتسريحات الشعر النموذجية (مثل الذرة والضفائر) ، ينظر أحيانا إلى الأفراد القاصرين على أنهم يصعب تجنيدهم والاحتفاظبهم 2. درس روزن وآخرون رجلا من أصل أفريقي كان يرتدي المجدل ، وهو أسلوب يرتديه أفراد الأقليات الممثلة تمثيلا ناقصا ، وقدم بطلاقة في الكلامالعفوي 7. أراد أن يتلقى العلاج باستخدام التصوير القائم على فروة الرأس لأنه كان لديه أدلة ناشئة على الفعالية وكان مقبولا.
واحدة من تقنيات التصوير القائمة على فروة الرأس التي تستخدم على نطاق واسع هي التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS). TMS هي تقنية تصوير سطحية تستخدم بطريقة غير جراحية للحث على زيادات موضعية في نشاط الدماغ. إن القدرة على التحكم في النشاط العصبي في الدماغ البشري تجعل TMS أداة حاسمة لكل من علم الأعصاب التجريبي والعلاجي8. لوضع توصيات السلامة القياسية ، عند تمثيلها كنسبة مئوية من عتبة المحرك (MT) ، توفر شدة TMS مؤشرا قابلا للتعميم للتحفيز التطبيقي الذي يمكن استخدامه مع أي شكل ملف أو نوع من المحفزات9. يمكن أن يكون الجهد الحركي المستحث (MEPs) المستخدم في تحديد MT أيضا مقياسا لاستثارة القشرة ، والتي يثيرها TMS على القشرة الحركية البشرية10،11،12،1،3،14،15،16. يتم تسليم TMS إلى القشرة الحركية ، مما يسبب التنشيط في المناطق المقابلة. عادة ، يتم استهداف مناطق اليد حيث ليس من الصعب العثور على الهدف المحفز على القشرة الحركية ، وربط الأقطاب الكهربائية أو مراقبة استجابات اليد / الأرقام بصريا أمر بسيط. يمكن فهم الآليات التي تحكم إخراج المحرك بشكل كامل باستخدام MEPs. نظرا لاستخدام MEPs لقياس الفروق الفردية في MT ، فقد أصبحوا الآن جزءا من كل تطبيق TMS تقريبا. بشكل عام ، من الخطر استخدام TMS دون قياس بعض جوانب MT. إذا تم تسليم TMS فوق MT المناسب ، فقد ينتج عن ذلك نوبات. إذا تم تسليم TMS أقل من MT ، فقد يتم تقليل النتائج أو غيابها (على سبيل المثال ، قد لا يتم إزالة استقطاب الخلايا العصبية المستهدفة). تعد تقارير MT الدقيقة أمرا بالغ الأهمية أيضا في مقارنة الدراسات. على سبيل المثال ، تستخدم العديد من الدراسات في مختبرنا قيمة 90٪ ، والتي تخبر الباحثين الآخرين أن تطبيق 110٪ قد يؤدي إلى تأثير أكبر.
فحص Stokes et al. مسافات مختلفة بين المنطقة المستهدفة والملف المحفز ووجد لاحقا علاقة خطية مباشرة بين المسافة و MT 8,17 للأفراد. لذلك ، قد يكون لدى مجموعات الأقليات ، وبعضها ذو شعر طبيعي كثيف ، قياسات MTs / MEP أقل دقة. في استطلاع استهدف مجتمع TMS للمؤلفين الناشرين ، وجدنا عندما طرحنا أسئلة مفتوحة مثل “هل يلعب الشعر دورا في المعاوقة؟” أجاب الخبراء في هذا المجال: “إنه يزيد من العتبات. تحريك الشعر جانبا ، وضغطه ، وما إلى ذلك ؛” نحاول استخدام الجل لسد هذا الاتصال ، ولكن ليس الكثير الذي يمكن القيام به ؛” ” الشعر الكثيف يجعل الاتصال صعبا أيضا. نفس ما ورد أعلاه”؛ ” المزيد من الشعر يجعل التحفيز أكثر صعوبة – خاصة إذا كان يمنع ملامسة فروة الرأس الجيدة للملف18. يجعل نمو الشعر الكثيف من الصعب تحقيق التلامس بين ملف TMS وفروة الرأس ، مما يترك الحد الأدنى من الاتصال أو عدم الاتصال وإعاقة الإشارة. أظهرت الأبحاث السابقة أن تجديل الشعر الكثيف الخشن يقلل من المعاوقة في التصوير القائم على فروة الرأس6. باستخدام خصائص الشعر الخشن أو المجعد ، وجد Etienne et al. أن تجديل شعر المشارك في الذرة يحافظ على سلامة الإشارة عند استخدام EEG.
نحن نقدم طريقة Sol “Sun” لتقديم حل لإدارة الشعر في الأقليات الممثلة تمثيلا ناقصا. نظرا لسمك شعرهم وخشونته ، توقعنا أن الشعر الذي يظهر عادة في الأقليات الممثلة تمثيلا ناقصا سيستجيب بشكل أفضل لهذا الإجراء لأنه سيحافظ على الشعر (أي بدون حلاقة) ويسمح بالقياس على المدى الطويل. هذه الأساليب سهلة التدريس والتعلم والأداء. لا تتطلب معدات إضافية ؛ لا تزيد من مخاطر السلامة ؛ تكريم واحترام الشعر الطبيعي للمشاركين ؛ وتعزيز الفخر بالمشاركين (والباحثين) الذين ربما شعروا بالإحباط في السابق بسبب التقنيات القائمة على فروة الرأس.
Protocol
Representative Results
Discussion
يجب ألا تتداخل الذرة مع الزاوية (على سبيل المثال ، 45 درجة) لملف TMS. إذا فعلوا ذلك ، فقد يلزم إعادة بناء أحد الذرة للتخفيف من هذه المشكلة. إذا تم القيام به بشكل صحيح ، يجب أن يكون أعضاء البرلمان الأوروبي متسقين (الشكل 6).
من خلال الاستفادة من خصائص الشعر المجعد أو ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LSAMP (تحالف لويس ستوكس لمشاركة الأقليات) ، وينر ، ومؤسسة كروفورد ، مؤسسة كيسلر كلها ممتنة لدعمهم.
Materials
| Android Samsung Tablet (for MEPs) | |||
| Cloth Measuring Tape | |||
| COVID Appropriate Sanitizers and Safety Masks/Gloves | |||
| Figure of 8 Copper TMS Coil | |||
| Lenovo T490 Laptop | |||
| Magstim 200 Single Pulse | |||
| Magstim Standard Coil Holder | |||
| Speedo Swim Caps | |||
| Testable.Org Account and Software | |||
| Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs) | |||
| Trigno Base and Plot Software (for MEPs) |
References
- Yeung, A. W. K., Goto, T. K., Leung, W. K. The changing landscape of neuroscience research, 2006-2015: a bibliometric study. Frontiers in Neuroscience. 11, 120-120 (2017).
- Choy, T., Baker, E., Stavropoulos, K. Systemic racism in EEG research: considerations and potential solutions. Affective Science. 3 (1), 14-20 (2021).
- Assari, S., Moghani Lankarani, M., Caldwell, C. H. Discrimination increases suicidal ideation in black adolescents regardless of ethnicity and gender. Behavioral Sciences. 7 (4), 75 (2017).
- Bailey, R. K., Mokonogho, J., Kumar, A. Racial and ethnic differences in depression: current perspectives. Neuropsychiatric Disease and Treatment. 15, 603-609 (2019).
- Clark, L. T., et al. Increasing diversity in clinical trials: overcoming critical barriers. Current Problems in Cardiology. 44 (5), 148-172 (2019).
- Etienne, A., et al. Novel electrodes for reliable EEG recordings on coarse and curly hair. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 6151-6154 (2020).
- Rosen, A. C., et al. TDCS in a patient with dreadlocks: Improvements in COVID-19 related verbal fluency dysfunction. Brain Stimulation. 15 (1), 254-256 (2022).
- Stokes, M. G., et al. Distance-adjusted motor threshold for transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 118 (7), 1617-1625 (2007).
- Wassermann, E. M. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, June 5-7, 1996. Electoencephalography and Clincal Neurophysiology/Evoked Potentials Section. 108 (1), 1-16 (1998).
- Bestmann, S. Functional modulation of primary motor cortex during action selection. Cortical Connectivity.: Brain stimulation for assessing and modulating cortical connectivity and function. , 183-205 (2012).
- Bestmann, S., Krakauer, J. W. The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental Brain Research. 233 (3), 679-689 (2015).
- Chen, R., et al. The clinical diagnostic utility of transcranial magnetic stimulation: Report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 119 (3), 504-532 (2008).
- Di Lazzaro, V., et al. Theta-burst repetitive transcranial magnetic stimulation suppresses specific excitatory circuits in the human motor cortex. The Journal of Physiology. 565, 945-950 (2005).
- George, S., Duran, N., Norris, K. A systematic review of barriers and facilitators to minority research participation among African Americans, Latinos, Asian Americans, and Pacific Islanders. American Journal of Public Health. 104 (2), e16-e31 (2014).
- Rothwell, J. C. Techniques and mechanisms of action of transcranial stimulation of the human motor cortex. Journal of Neuroscience Methods. 74 (2), 113-122 (1997).
- Terao, Y., et al. Input-output organization in the hand area of the human motor cortex. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Electromyography and Motor Control. 97 (6), 375-381 (1995).
- Stokes, M. G., et al. Simple metric for scaling motor threshold based on scalp-cortex distance: application to studies using transcranial magnetic stimulation. Journal of Neurophysiology. 94 (6), 4520-4527 (2005).
- Keenan, J. P., Archer, Q., Duran, G., Chavarria, K., Brenya, J. Preventing potential racial biasing employing transcranial magnetic stimulation. Annual Meeting of the Eastern Psychological Association. , 73 (2023).
- Wassermann, E. M. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, June 5-7, 1996. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 108 (1), 1-16 (1998).
- Dela Mettrie, R., et al. Shape variability and classification of human hair: a worldwide approach. Human Biology. 79 (3), 265-281 (2007).
- Peebles, I. S., Phillips, T. O., Hamilton, R. H. Toward more diverse, inclusive, and equitable neuromodulation. Brain Stimulation. 16 (3), 737-741 (2023).
